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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Koppelung der Schaltwelle eines
Niederspannungs-Leistungsschalters mit einem bewegbaren Kontaktträger desselben
mittels einer Koppelanordnung in Form eines Schaltwellenausleger
und einer Koppellasche.
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Die
Ansteuerung des bewegbaren Kontaktträgers bei Niederspannungs-Leistungsschaltern
erfolgt herkömmlich
im allgemeinen durch eine drehbar gelagerte Schaltwelle, die mittels
eines Federspeichers oder sonstigen Schalterantriebs um einen bestimmten
Winkel schwenkbar ist. Auf der Schaltwelle ist starr ein Hebelausleger
angeordnet und von diesem ausgehende weiterführende, in der Regel als Koppellaschen
ausgebildete, Verbindungselemente, die dann die einzelnen Schaltpole
oder Kontakte betätigen.
Zwischen der Schaltwelle und den Schaltpolen befinden sich also
Hebelgelenke, im einfachsten Fall ist das ein Kniehebelgelenk, derartig,
dass an einem Schaltpol eine Koppellasche gelenkig befestigt ist,
welche über
einen Verbindungsbolzen mit einem an der Schaltwelle befindlichen
Hebelausleger verbunden ist.
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Diese
Verbindung zwischen der Schaltwelle und dem Kontaktträger muss
beim Zusammenbau des Schalters normalerweise so hergestellt werden, dass
die am Schaltwellenausleger befestigte Koppellasche oder die sonstigen
Koppelglieder in den Kontaktträger
eingeführt
werden und dort mittels eines Koppelbolzens arretiert werden. Auch
für Servicearbeiten
ist es notwendig, diese Koppelelemente so zu gestalten, dass der
Vorgang des Entkoppelns und Ankoppelns problemlos ohne Spezialwerkzeuge
und besondere Schulung ausgeführt
werden kann. Es ist nämlich
durchaus üblich,
derartige Verschleißteile und
auch die Kontakte eines Schalters zu ersetzen, und nicht den kompletten
Schalter auszutauschen, wenn einige Verschleißteile verbraucht sind.
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Bei
Niederspannungs-Leistungsschaltern mit Kunststoffgehäusen steht
aufgrund ihrer kompakten Bauweise im Bereich zwischen der Schaltwelle und
dem Schaltpol extrem wenig Manövrierraum
für den
vorgenannten Arbeitsvorgang zur Verfügung, bei welchem, wie oben
dargelegt, die Koppelelemente einseitig mit der Schaltwelle oder
aber auch dem Kontaktträger
verbunden werden und dann extra ausgerichtet oder mit Spezialwerkzeugen
so positioniert werden, dass die Schaltwelle und der bewegbare Kontaktträger einwandfrei
miteinander verbunden sind.
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In
der
DE 199 10 172
A1 ist ein Niederspannungs-Leistungsschalter beschrieben,
bei welchem zur Betätigung
des bewegbaren Kontaktträgers
eine Schaltwelle mit einem Hebelausleger und ein mit diesem verbundenes
mehrgliedriges Übertragungssystem
dienen.
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Die
US 3,569,652 A zeigt
ebenfalls das übliche
System, bestehend aus einer Schaltwelle, einem Hebelausleger, und
einer mit dem Kontaktträger
verbundenen Koppellasche. Auch im Gebrauchsmuster
DE 296 05 081 U1 ist ein
Niederspannungs-Leistungsschalter
mit einer bewegbaren Kontaktanordnung beschrieben, welche mittels
eines Treibhebels mit einer durch eine Antriebsvorrichtung betätigten Schaltwelle
verbunden ist.
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Weiterhin
zeigt die
DE 196 37
678 A1 einen Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer mechanischen
Verbindung zur Übertragung
der Schaltenergie von einer Antriebsvorrichtung auf einen bewegbaren
Kontaktträger.
Hier weisen die Koppellaschen auf der Seite des bewegbaren Kontaktträgers nach
oben offene hakenartige Enden auf, in die mittels eines von oben
durch einen Schlitz des Kontaktträgers einführbaren Halters ein Gelenkbolzen
in Hakenöffnungen
der Koppellaschen einführbar
ist. Der im Halter eingerastete Gelenkbolzen kann gemeinsam mit
dem Halter eingeführt
und befestigt oder entfernt werden, ohne dass hierfür zusätzliche
Werkzeuge oder Hilfsmittel erforderlich sind.
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Aus
der Druckschrift
FR
2 589 625 A1 ist ein weiterer Niederspannungs-Leistungsschalter
bekannt, bei dem eine Kopplung einer Schaltwelle mit einem bewegbaren
Kontaktträger
mittels einer Koppelanordnung in Form eines Schaltwellenauslegers und
einer Koppellasche vorgesehen ist und bei dem an der Koppellasche
ein Stützelement
vorgesehen ist.
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Dennoch
müssen
sowohl bei der letztgenannten, als auch bei allen anderen vorgenannten Lösungen die
Koppelelemente einseitig mit der Schaltwelle oder aber auch dem
Kontaktträger
verbunden werden und dann extra ausgerichtet oder mit Spezialwerkzeugen
so positioniert werden, dass die Schaltwelle und der bewegbare Kontaktträger einwandfrei
miteinander verbunden sind. Alle vorgenannten Lösungen sind darüber hinaus
konstruktiv und fertigungstechnisch verhältnismäßig aufwendig und materialintensiv.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht folglich darin, eine
mechanische Verbindung zwischen der Schaltwelle des Schalterantriebs
und den bewegbaren Kontaktträgern
zu schaf fen, die auf einfache Weise ohne Zuhilfenahme spezieller
Werkzeuge herzustellen und wieder zu lösen ist, und bei welcher beim
Einbau die zu verbindenden Elemente schon so ausgerichtet sind,
dass die Schalterkomponenten nur noch zusammengefügt werden
müssen, ohne
dass noch eine Positionierung der Teile erfolgen muss, ohne dass
diese Ausrichtung den späteren
Betriebsablauf behindert, die weiterhin konstruktiv einfach und
materialsparend ist und nur einen geringen Fertigungsaufwand erfordert.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung
durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst, bei
dem mit Hilfe der am Schaltwellenausleger und/oder der Koppellasche vorgesehenen
Stützelemente
der Schaltwellenauslegers mit der Koppellasche selbsttätig gegenseitig ausgerichtet
und anschließend
die Koppellasche in den Kontaktträger bei der Montage der beweglichen Strombahn
und der Gehäusehälften eingeführt wird. Somit
erfolgt die Ausrichtung der genannten Koppelelemente derart, dass
bei der Montage der beweglichen Strombahn und der Gehäusehälften die
Koppellaschen selbsttätig
direkt in die Ankoppelöffnungen
der Polträger
der beweglichen Strombahn eingeführt
werden. Es ist also nicht erforderlich, sie mit Hilfe von Spezialwerkzeugen
extra auszurichten und zu positionieren.
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Die
Stützelemente
zur gegenseitigen Ausrichtung können
vorteilhaft dadurch gebildet werden, dass die Koppellasche wenigstens
eine Anschlagfläche
aufweist, die im ausgerichteten Zustand an wenigstens einem am Schaltwellenausleger
vorgesehenen Anschlag anliegt. Die Stützelemente zur gegenseitigen
Ausrichtung können
aber auch dadurch gebildet werden, dass an der Koppellasche wenigstens ein
Anschlag vorgesehen ist, mit welchem sie im ausgerichteten Zustand
an wenigstens einer Anschlagfläche
des Schaltwellenauslegers anliegt.
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Der
am Schaltwellenhebel beziehungsweise an der Koppellasche vorgesehene
Anschlag ist vorteilhaft als Ausprägung in der Seitenwand des
Schaltwellenauslegers beziehungsweise der Koppellasche ausgebildet.
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Der
Anschlag kann aber auch in Form eines in der Seitenwand des Schaltwellenauslegers
beziehungsweise der Koppellasche angeordneten Stiftes vorgesehen
werden, welcher zweckmäßig ein
in eine Durchgangsbohrung eingepresster Kerbstift oder ein in eine
Gewindebohrung eingeschraubter Gewindestift sein kann.
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Die
Erfindung soll nachfolgend zum besseren Verständnis anhand eines bevorzugten,
den Schutzumfang nicht einschränkenden
Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden.
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Die 1 zeigt
schematisch einen Niederspannungs-Leistungsschalter im Schnitt.
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Die 2 zeigt
eine erste mögliche
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anordnung
in perspektivische Ansicht.
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Die 3 zeigt
eine vergrößerte Detaildarstellung
aus der 2.
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Die 4 zeigt
eine weitere mögliche
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anordnung
in perspektivischer Ansicht.
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Die 5 zeigt
eine vergrößerte Detaildarstellung
aus der 4.
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In
der 1 ist schematisch ein Niederspannungs-Leistungsschalter 1 im
Schnitt dargestellt, um den Einbauort der erfindungsgemäßen Koppelanordnung 13 zu
verdeutlichen. Durch die Rückwand 2 des Niederspannungs-Leistungsschalters 1 sind
die obere Anschlussschiene 3 und die untere Anschlussschiene 4 hindurchgeführt. An
der oberen Anschlussschiene 3 befindet sich der feste Schaltkontakt 5 und an
der unteren Anschluss schiene 4 ist über flexible Verbindungen 6 der
auf einem Kontaktträger 7 befindliche
bewegbare Schaltkontakt 8 angeschlossen. Über dem
festen Schaltkontakt 5 und dem bewegbaren Schaltkontakt 8 ist
die Lichtbogenlöschkammer 9 angeordnet.
Im Schalterantrieb 10 befindet sich die Schaltwelle 11 mit
dem Schaltwellenausleger 12, welcher zusammen mit der Koppellasche 14 die
erfindungsgemäße Koppelanordnung 13 als
Verbindungselement der Schaltwelle 11 zum Kontaktträger 7 bildet.
Die Koppellasche 14 ist mittels des Koppelbolzens 26 am
Kontaktträger 7 angelenkt.
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Die 2 zeigt
eine erste mögliche
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Koppelanordnung 13 in
perspektivischer Ansicht. Dabei ist nur eine Koppelanordnung 13 für einen
Schaltpol dargestellt.
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Auf
der Schaltwelle 11 ist starr der Schaltwellenausleger 12 in
Form eines aus zwei Hebeln 15, 16 gebildeten Doppelhebels
angeordnet. Am Schaltwellenausleger 12 ist mittels des
Gelenkbolzens 17 die Koppellasche 14 angelenkt,
welche an der Seite, die dem Gelenkbolzen 17 zugewandt
ist, Anschlagflächen 20, 21 aufweist.
In Bohrungen der zwei Hebel 15, 16 ist je ein
Kerbstift 18; 19 eingepresst.
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Die
Koppelanordnung 13 ist hier in einer reinen Montagestellung
dargestellt. Diese ist möglich, weil
der Niederspannungs-Leistungsschalter 1 noch nicht endgültig montiert
ist und daher die späteren Abstände und
Begrenzungen noch nicht bestehen. In dieser Montagestellung kann
die Schaltwelle 11 ungehindert durch störende Gegenkräfte mit
dem Kontaktträger 7 durch
Einführen
des Koppelbolzen 26 verbunden werden. Erst danach wird
die Schaltwelle 11 in eine der AUS-Position der Schaltkontakte
entsprechende Stellung gedreht, um die verbleibenden Komponenten
zusammenzufügen
und den Niederspannungs-Leistungsschalter 1 funktionsfähig zu machen.
Die dargestellte gestreckte Stellung der Koppelanordnung 13 wird
beim Betrieb des fertig montierten Niederspannungs-Leistungsschalters 1 nicht
wieder erreicht.
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Die 3 zeigt
eine vergrößerte Detaildarstellung
aus der 2. Auch in dieser Darstellung
ist die Koppelanordnung 13 in der Montagestellung dargestellt.
An den Hebeln 15, 16 des Schaltwellenauslegers 12 ist
mit Hilfe des Gelenkbolzens 17 die Koppellasche 14 schwenkbar
befestigt, welche an der Seite, die dem Gelenkbolzen 17 zugewandt
ist, Anschlagflächen 20; 21 aufweist.
In der gezeigten Montagestellung liegt die Koppellasche 14 mit
den daran ausgebildeten Anschlagflächen 20, 21 an
den in den Hebeln 15, 16 des Schaltwellenauslegers 12 befindlichen
Kerbstiften 18, 19 an und wird dadurch, in der Montagestellung
ausgerichtet, fixiert.
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Die 4 zeigt
eine weitere mögliche
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Koppelanordnung 13 in
perspektivischer Ansicht. Dabei ist auch hier nur eine Koppelanordnung 13 für einen
Schaltpol dargestellt und sie ist auch hier in der im Zusammenhang
mit der 2 erläuterten reinen Montagestellung
dargestellt.
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Auf
der Schaltwelle 11 ist starr der Schaltwellenausleger 12 in
Form eines aus zwei Hebeln 15; 16 gebildeten Doppelhebels
angeordnet. An den der Schaltwelle 11 gegenüberliegenden
Enden der Hebel 15, 16 sind nasenartige Anschlagflächen 24, 25 vorgesehen.
Am Schaltwellenausleger 12 ist mittels des Gelenkbolzens 17 die
Koppellasche 14 angelenkt, welche an ihren Seitenflächen Ausprägungen 22, 23 aufweist.
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Die 5 zeigt
eine vergrößerte Detaildarstellung
aus der 4. Auch in dieser Darstellung
ist die Koppelanordnung 13 in der Montagestellung dargestellt.
An den Hebeln 15,; 16 des Schaltwellenauslegers 12 ist
mit Hilfe des Gelenkbolzens 17 die Koppellasche 14 schwenkbar
befestigt, welche an ihren Seitenflächen Ausprägungen 22, 23 aufweist.
An den der Schaltwelle 11 gegenüberliegenden Enden der Hebel 15, 16 sind
nasenartige Anschlagflächen 24, 25 vorgesehen.
In der gezeigten Montagestellung liegt die Koppellasche 14 mit
den daran ausgebildeten Ausprägungen 22, 23 an
den nasenartigen Anschlagflächen 24, 25 der
Hebel 15, 16 des Schaltwellenauslegers 12 an
und wird dadurch, in der Montagestellung ausgerichtet, fixiert.
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- 1
- Niederspannungs-Leistungsschalter
- 2
- Rückwand
- 3
- Obere
Anschlussschiene
- 4
- Untere
Anschlussschiene
- 5
- Fester
Schaltkontakt
- 6
- Flexible
Verbindung
- 7
- Kontaktträger
- 8
- Bewegbarer
Schaltkontakt
- 9
- Lichtbogenlöschkammer
- 10
- Schalterantrieb
- 11
- Schaltwelle
- 12
- Schaltwellenausleger
- 13
- Koppelanordnung
- 14
- Koppellasche
- 15
- Hebel
- 16
- Hebel
- 17
- Gelenkbolzen
- 18
- Kerbstift
- 19
- Kerbstift
- 20
- Anschlagfläche
- 21
- Anschlagfläche
- 22
- Ausprägung
- 23
- Ausprägung
- 24
- Anschlagfläche
- 25
- Anschlagfläche
- 26
- Koppelbolzen